Ciclo De Krebs

COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENASA
Formación de Acetil Co-A
Ciclo de Krebs

FACULTAD DE ODONTOLOGÍA

COMPLEJO PIRUVATO DESHIDROGENADA (PDHc)
La mayor parte del ATP utilizado por las células para mantener la homeostasis, se produce por oxidación del piruvato en el ciclo del ácido tricarboxílico (ATC o ciclo de Krebs). Durante este proceso de oxidación, se generan nicotinamida adenina dinucleótido reducida (NADH) y flavina adenina di nucleótido (FADH2). NADH y FADH2 se utilizan principalmente para dirigir los procesos de fosforilación oxidativa, que son los responsables de convertir el potencial reducido del NADH y FADH2 al fosfato de alta energía ATP. El destino del piruvato depende de la carga energética de la célula. En células o tejidos con alta carga de energía el piruvato esdirigido hacia la gluconeogénesis, pero cuando la carga de energía es baja, el piruvato se oxida a CO2 y agua en el ciclo ATC, con la generación de 15 equivalentes de ATP por cada piruvato. Las actividades enzimáticas del ciclo ATC (y la fosforilación oxidativa) se localizan en la mitocondria. Cuando el piruvato es transportado a la mitocondria, este encuentra dos enzimas metabólicas principales: lapiruvato carboxilasa (una enzima de la gluconeogénesis) y la piruvato deshidrogenada (PDH), la primera enzima del completo PDH. Con una carga de energía alta en la célula la coenzima A (CoA) está altamente acilada, principalmente como acetil.CoA, y capaz de activar alostéricamente a la piruvato carboxilasa dirigiendo al piruvato hacia la gluconeogénesis. Cuando la carga de energía es baja la CoAno esta acilada, la piruvato carboxilasa esta inactiva y el piruvato es metabolizado preferentemente por la vía del PDHc y las enzimas del ciclo del ATC a CO 2 y agua. El NADH y FADH2 reducidos que se general durante las reacciones oxidativas pueden entonces ser utilizados para dirigir la síntesis de ATP por la vía de la fosforilación oxidativa. El complejo de la PDH se compone de varias copias de3 enzimas separadas: la piruvato deshidrogenada E1, dihidrolipoil transacetilasa E2 (contiene adhisionada a ellas dos enzimas que regulan el complejo, estas son la E4 Piruvado deshidrogenasa cinasa y la E5 Piruvato deshidrogenasa fosfatasa) y dihidrolipoil deshidrogenada E3. El complejo también requiere de 5 coenzimas diferentes: CoA, NAD+, FAD+, ácido lipoico, y pirofosfato de tiamina (PPT).Tres de las coenzimas del complejo están unidas fuertemente a las enzimas del complejo (PPT, ácido lipoico, y FAD+) y dos se utilizan como transportadores de los productos de la actividad del complejo de la PDH (CoA y NAD +). La vía de la oxidación de la PDH del piruvato a acetil.CoA se ilustra a continuación.

Diagrama que ilustra el flujo de la actividad general del PDHc. Durante la oxidacióndel piruvato a CO2 por la piruvato deshidrogenasa los electrones fluyen del piruvato a la estructura de lipoamina de la dihidrolipoil transacetilasa, luego al cofactor FAD de la dihidrolipoil deshidrogenasa y finalmente a la reducción del NAD+ a NADH. El grupo acetil se une a la coenzima A (CoASH) en una unión tioester de alta energía. Luengo la acetil.CoA entra al ciclo del ATC para su oxidacióncompleta a CO2 y H2O. La primera enzima de la PDHc es PDH que por oxidación de piruvato se descarboxila. Durante el curso de la reacción el grupo acetilo que se deriva de la descarboxilación del piruvato se une a la PPT. La siguiente reacción del complejo es la transferencia de los dos carbonos del grupo acetil a partir del acetil-PPT al ácido lipoico, la coenzima unida covalentemente a ladihidrolipoamida transacetilasa. La transferencia del grupo acetil desde la acetillipoamida a la CoA da lugar a la formación de dos grupos sulfidrilos (SH) en el lipoato haciéndose necesario la re-oxidación de la forma disulfuro (S-S) para regenerar lipoato como un aceptor competente de grupos acilo. La enzima dihidrolipoamida deshidrogenasa, con FAD+ como co-factor, cataliza esa reacción de oxidación....